普通細胞的分裂次數是有限的,而癌細胞則依賴其DNA端粒的延長機制可以無限制分裂增生。據美國物理學家組織網7月1日(北京時間)報道,最近,美國約翰-霍普金斯醫學研究院找到了兩個與癌細胞DNA(脫氧核糖核酸)端粒延長有關的基因,當這兩個基因出現變異時,就會導致端粒延長。
正常細胞每分裂一次,其DNA末端的端粒就會縮短一點,如果沒有端粒,DNA在**時就會裁掉編碼基因而破壞細胞功能,所以端粒長度限制著DNA的**次數。但大部分癌細胞都分裂很快,有些是通過端粒酶來保持端粒長度,而有些不需要端粒酶也能保持端粒長度,這種現象稱為“替代性端粒延長”。
研究院基梅爾癌癥中心副教授尼古拉斯·帕帕多普羅斯和研究小組今年1月份曾發表過一份胰腺神經內分泌腫瘤的基因組圖,首次識別出與“替代性端粒延長”過程相關的基因線索。他們發現,腫瘤細胞中的大部分基因變異都發生在那些包含ATRX和DAXX片段的基因中,這些基因和特定的DNA片段相互作用形成的蛋白質,能改變DNA的編碼方式。
為了進一步研究這兩種基因在端粒中的作用,研究小組采集了41位胰腺神經內分泌腫瘤患者的組織樣本,其中25個具有典型的替代性端粒延長特征,熒光染色標記端粒顯示出“大量的DNA端粒”,比正常細胞中DNA的端粒要長100多倍。在25個顯出替代性端粒延長的樣本中,19個表現出ATRX或DAXX變異,6個沒有變異的是由于腫瘤細胞顯示沒有表達這兩種基因。剩余的16個沒有ATRX或DAXX變異,也沒有端粒替代性延長。而在439份其他腫瘤樣本中,8個膠質細胞瘤樣本顯出了替代性端粒延長,也都表達了ATRX變異體而不是ATRX。
“根據觀察,在ATRX和DAXX基因異常和替代性端粒延長之間的相關性是100%。”研究院病理學與腫瘤學副教授阿蘭·米克解釋說,“兩種基因造成替代性端粒延長的機制目前還不明確,可能是變異體改變了DNA端粒的包裝方式,讓它們變得不穩定。”
帕帕多普羅斯表示,發現導致替代性端粒延長的基因是第一步,根據這一發現,ATRX/DAXX變異可作為預測患者病情趨勢的方法,并有助于開發瞄準這些基因的治療方法。
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